DE3804246C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Betriebs einer Kühlvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, bei einem Kühlaggregat, das einen Kühlraum auf einer vorbestimmten Kühltemperatur halten soll, den üblicherweise am Verdampfer vorgesehenen Ventilator unab­ hängig vom Kühlaggregat ein- und auszuschalten, wobei der Ventilator bei vorbestimmten Temperaturen ein- und ausge­ schaltet wird, die außerhalb der Temperaturdifferenz zwi­ schen Ein- und Ausschalttemperatur des Kühlaggregats liegen.

In entsprechender Weise ist es aus der US-PS 40 75 864 bei einer Klimaanlage bekannt, über einen Thermostat die Anlage bei einer vorgegebenen niederen Temperatur auszuschalten, worauf ein Ventilator periodisch eingeschaltet wird, wenn die vom Thermostat festgestellte Umgebungstemperatur bei oder unter einer vorgegebenen niederen Temperatur liegt. Nach einer anderen Betriebsart läuft der Ventilator jeweils nach Abschalten des Kompressors für eine bestimmte Zeit weiter, wobei der Betrieb des Ventilators unabhängig von der Stellung des Thermostatschalters ist. Bei dieser Klimaanlage wird der Ventilator unabhängig vom Kompressorbetrieb ein- und ausgeschaltet, um den Stromverbrauch des Ventilators gegenüber einem dauernd laufenden Ventilator zu reduzieren und dennoch eine gute Erfassung der Lufttemperatur durch den Thermostat zu erzielen. Der Energieverbrauch der Klimaanlage selbst ist hierbei nicht berücksichtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß eine Einsparung an Energieaufwand für den Kühlvorgang erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, daß nach Abschalten des Kühl­ aggregats und des Ventilators letzterer wieder eingeschaltet wird, bevor die Einschalttemperatur des Kühlaggregats erreicht wird, kann die im Verdampfer noch vorhandene Rest­ kälte, insbesondere einer im Verdampfer vorhandenen Eis­ bildung, in den Kühlraum geblasen werden, so daß ein Wieder­ einschalten des Kühlaggregats hinausgeschoben und damit eine Energieeinsparung erreicht wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 in einem Diagramm den Temperaturverlauf zwischen Ein- und Ausschalttemperaturen von Kühlaggregat und Ventilator über der Zeit und

Fig. 2 ein Schaltbild einer Vorrichtung zur Durchführen des Verfahrens.

In einem Kühlraum wird beispielsweise eine Kühl- bzw. Solltemperatur von - 18° C vorgegeben, die durch das Kühlaggregat aufrecht erhalten werden soll. Um diese Solltemperatur von -18° C wird eine Temperaturdifferenz Δ T _K zwischen einer Einschalt­ temperatur T _eK und einer Ausschalttemperatur T _aK vor­ gegeben. Dabei kann die Einschalttemperatur T _eK beispielsweise um 2° C über der Solltemperatur bzw. dem Sollwert und die Ausschalttemperatur T _aK ebenfalls um 2° C unter dem Sollwert liegen. In Abhängigkeit von der Belastung des Kühlaggregats bzw. dem im Kühlraum vorhandenen Kühlgut wird mehr oder weniger häufig die Ein- und Ausschalttemperatur des Kühlaggregats erreicht, die durch einen im Kühlraum angeordneten Temperaturfühler ermittelt wird.

Jedesmal, wenn das Kühlaggregat ausgeschaltet wird, weil die Temperatur im Kühlraum die Ausschalttemperatur T _aK erreicht hat, wird auch der Ventilator ausgeschaltet, sofern er bis zu diesem Zeitpunkt eingeschaltet war, oder er bleibt ausgeschaltet, wenn der Ventilator vorher nicht eingeschaltet gewesen sein sollte. Das Ausschalten erfolgt zum Zeitpunkt t₁. Danach steigt die Temperatur im Kühl­ raum wieder über den Sollwert an. Bevor die Einschalttem­ peratur T _eK des Kühlaggregats erreicht wird, wird eine Einschalttemperatur T _eV für den Ventilator vorgegeben, die beispielsweise bei 0,5° C über dem Sollwert liegt, so daß bei Erreichen dieser Einschalttemperatur T _eV der Ventilator unabhängig vom Kühlaggregat eingeschaltet wird. Da im Verdampfer eine gewisse Restkälte vorhanden ist, wird diese durch den Ventilator in den Kühlraum geblasen. Insbesondere wenn sich Eis im Verdampfer gebildet hat, aber ein Abtauvorgang noch nicht eingeleitet ist, wird durch den Ventilator Luft über das Eis geblasen und dabei abgekühlt. Die Temperatur im Kühlraum kann dadurch wieder abgesenkt werden, so daß das Erreichen der Einschalt­ temperatur T _eK des Kühlaggregats hinausgeschoben wird.

Der Ventilator kann so lange eingeschaltet bleiben, bis die Einschalttemperatur T _eK des Kühlaggregats und danach dessen Ausschalttemperatur T _aK erreicht wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach dem Diagramm wird eine Ausschalttemperatur T - für den Ventilator bei beispiels­ weise 0,5° C unter dem Sollwert vorgegeben, so daß der Ventilator wieder ausgeschaltct wird, sobald diese Temperatur von - 18,5° C erreicht ist. Dies erfolgt zum Zeitpunkt _t 2.

Nachdem auch der Ventilator wieder ausgeschaltet ist, steigt die Temperatur im Kühlraum wieder an, wobei nach einer gewissen Zeit die Einschalttemperatur T _eV für den Ventilator wieder erreicht und dieser eingeschaltet wird. Wenn beispielsweise im Verdampfer nicht mehr viel Rest­ kälte und insbesondere auch keine nennenswerte Eisbildung mehr vorhanden ist, kann durch den Ventilator zwar die Temperatur im Kühlraum noch etwas abgesenkt werden, je­ doch wird beispielsweise die Ausschalttemperatur T _aV nicht mehr erreicht, so daß der Ventilator weiterläuft. Nach einer gewissen Zeit steigt die Temperatur im Kühl­ raum wieder an, bis die Einschalttemperatur T _eK des Kühlaggregats erreicht und dieses eingeschaltet wird. Die Temperatur im Kühlraum wird danach abgesenkt, bis wieder die Ausschalttemperatur T _aK erreicht und das Kühl­ aggregat mit dem Ventilator ausgeschaltet wird. Zu diesem Zeitpunkt t′₁ beginnt der beschriebene Vorgang erneut.

Die beschriebene Steuerung wird durch eine elektronische Steuereinrichtung vorgenommen, die mit einem Zeitgeber versehen und einem Temperaturfühler verbunden ist, der elektrische Signale entsprechend der festgestellten Temperatur abgibt.

Es ist offensichtlich, daß durch den Betrieb des Ventila­ tors innerhalb der Temperaturdifferenz Δ T _K zwischen Ein- und Ausschalttemperatur T _eK bzw. T _aK des Kühlaggregats ein Hinausschieben des Wiedereinschaltens des Kühl­ aggregats und damit eine Einsparung an Energie erreicht wird. Insbesondere kann durch den Betrieb des Ventilators bei einer kleineren Temperaturdifferenz Δ T _V zwischen Ein- und Ausschalttemperatur T _eV bzw. T _aV innerhalb der größeren Temperaturdifferenz Δ T _K des Kühlaggregats ein Abtauen von Eis am Verdampfer ohne Einschalten der Abtauheizung erreicht werden, weil durch die vom Ventilator durch den Verdampfer geblasene Luft sich bildendes Eis wieder abgetaut wird. Dies gilt für Temperaturen, die im Bereich von 0° C liegen. Hierdurch ergibt sich eine weitere Energieeinsparung durch weniger häufiges Einschalten der Abtauheizung.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist eine Temperatur­ differenz Δ T _K zwischen Ein- und Ausschalttemperatur des Kühlaggregats um den einzuhaltenden Sollwert vorgegeben. Es ist aber auch möglich, diese Temperaturdifferenz beispielsweise über den Sollwert zu legen, so daß die Ausschalttemperatur des Kühlaggregats mit dem Sollwert zusammenfällt. Auch in einem solchen Falle kann die kleinere Temperaturdifferenz Δ T _V für den Ventilator innerhalb der größeren Temperaturdifferenz Δ T _K zwischen Ein- und Ausschalttemperatur der Kälteanlage vorgesehen werden.

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens, wobei mit 1 und 2 Leitungen be­ zeichnet sind, zwischen denen eine Spannung V anliegt. Mit 3 ist der Motor der Kälteanlage und mit 4 der Motor des Venti­ lators bezeichnet. In der Versorgungsleitung des Motors 3 ist ein Thermostat 5 angeordnet, der auf die Temperaturdifferenz Δ T _K eingestellt ist und bei Erreichen der Einschalttemperatur T _eK die Kühlvorrichtung einschaltet und bei Erreichen der Ausschalttemperatur T _aK ausschaltet, wobei in Fig. 2 die Ausschaltstellung wiedergegeben ist. Ein weiterer Thermostat 6 mit einem ersten Schaltkontakt 7 und einem zweiten Schaltkontakt 8 liegt mit dem Schaltkontakt 7 in der Ver­ sorgungsleitung des Motors 4 für den Ventilator und mit dem Schaltkontakt 8 in einer Verbindungsleitung zwischen den beiden Versorgungsleitungen der beiden Motoren, wobei der Schaltkontakt 8 geschlossen ist, wenn der Schaltkontakt 7 offen ist und umgekehrt. Dieser Thermostat 6 ist auf die Temperaturdifferenz Δ T _V eingestellt, wobei er die darge­ stellte Schaltstellung einnimmt, wenn die Ausschalttemperatur T _aV für den Ventilator erreicht ist. ln diesem Schaltzustand ist der Schaltkontakt 8 geschlossen, so daß der Ventilator eingeschaltet wird, sobald die Kühlvorrichtung durch den Thermostat 5 eingeschaltet wird.

Die beiden Thermostate 5,6 können in einem gemeinsamen Ge­ häuse 9 angeordnet werden, wie durch gestrichelte Linien ange­ deutet.

Die beschriebene Vorrichtung nach Fig. 2 kann beispielsweise in einem Haushaltskühlschrank in Verbindung mit einem kleinen Walzenventilator im Bereich des Verdampfers vorgesehen werden, um mit geringem Aufwand eine Energieeinsparung bei der in einem Haushaltskühlschrank vorgesehenen Abtauheizung zu er­ reichen. Die Vorrichtung nach Fig. 2 kann auch bei einer üblichen Kühlvorrichtung vorgesehen werden, jedoch wird die Steuerung von Kühlaggregats und Ventilator vorzugsweise in einer elektronischen Schalteinheit integriert, sofern eine solche für die Steuerung anderer Betriebszustände vorhanden ist.

Claims (2)

1. Verfahren zum Steuern des Betriebs einer Kühlvorrichtung, welche ein Kühlaggregat mit Verdampfer sowie einen Ventilator aufweist, der den Verdampfer beaufschlagt und die Kaltluft in dem von der Kühlvorrichtung gekühlten Kühlraum umwälzt, wobei der Ventilator unabhängig vom Kühlaggregat ein- und ausgeschaltet wird und das Kühlaggregat bei einer vorgegebenen, über einer Solltemperatur im Kühlraum liegenden Einschalttemperatur eingeschaltet und bei einer vorgegebenen, unter dieser Solltemperatur liegenden Ausschalttemperatur ausgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgung zum Ventilator bei einem Ausschaltvorgang des Kühlaggregats unterbrochen wird und der Ventilator nachfolgend bereits dann wieder eingeschaltet wird, wenn die Temperatur im Kühlraum einen vorgegebenen Temperaturgrenzwert (TeV) erreicht hat, der unterhalb der Einschalttemperatur (TeK) und oberhalb der Ausschalttemperatur (TaK) des Kühlaggregats liegt, um die im Verdampfer gespeicherte Restkälte auszunutzen und gleichzeitig die Vereisung des Verdampfers hinauszuzögern.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator bei einem vorgegebenen Temperaturgrenzwert (TaV) ausgeschaltet wird, der oberhalb der Ausschalttemperatur (TaK) des Kühlaggregats und unterhalb der Einschalttemperatur (TeV) des Ventilators liegt.